本发明涉及办公用品的技术领域，具体涉及一种促进颈椎运动的显示屏移动装置。
背景技术：
现有治疗颈椎病的方案主要有两大类，分别是手术方式和非手术方式，手术方式成本很高，且在颈部手术风险极高；非手术方式主要有按摩、针灸、药物或专用器械治疗颈椎，专用器械通过物理牵引运动治疗颈椎病，有颈椎理疗枕、颈椎牵引器，颈椎按摩器仪等。需要到医院或自行购买专业理疗设备，成本相对也很高。这些方法能帮助减轻疼痛，控制病情，一般不能根治。更重要的是无论手术方式和非手术的治疗方式都是在颈椎出问题后进行事后治疗，并不能预防颈椎病的发生。
对待颈椎病最好的办法是预防其发生，例如通过保健运动来保护颈椎。最简单有效的方法可通过颈椎运动操来活动颈椎，具体操作如下：头向前倾十次，向后仰十次，向左倾十次，向右倾十次。然后缓慢摇头，左转十次，右转十次。
自我保健运动治疗可以一定程度上有效预防颈椎病，但在实践过程中，由于工作忙或其它原因，大多数人并不能主动进行颈椎预防保健，一般都是等到颈椎出现不适症状甚至病痛后才意识到颈椎出了问题，然而为时已晚。
已有多项关于显示器移动保护颈椎的专利，如申请号为201511019357.5，名称为可预防及治疗颈椎病的支架以及具有该支架的显示器的专利，申请号为201210425815.5，名称为一种对颈椎有保护作用的显示器运动支架的专利，以及申请号为201310202204.9，名称为一种防止颈椎病的移动型显示器支架的专利，上述专利所公开的装置存在的主要缺点有：都没有考虑人眼视觉特性对显示器移动的速度、范围、运动轨迹、距离等方面的要求；大多需要专用电源，机械构造和电路相对复杂，成本较高。
技术实现要素：
本发明提供了一种促进颈椎运动的显示屏移动装置，解决了现有显示屏移动装置的结构复杂、成本高等问题。
本发明可通过以下技术方案实现：
一种促进颈椎运动的显示屏移动装置，包括调整机构，所述调整机构用于支撑显示屏及调节显示屏的前后左右、上下的位置，设置在所述调整机构上的弧形导轨，设置在所述弧形导轨上的滑块和驱动模块，所述滑块上设置有显示屏，所述驱动模块用于控制滑块在弧形导轨上来回移动，进而带动显示屏沿水平方向运动。
进一步，所述驱动模块包括直流电动机，所述直流电动机通过双刀继电器与电源相连，所述双刀继电器与t触发器相连，所述t触发器与或非门的输出端相连，所述或非门的输入端与第一接触式开关、第二接触式开关相连，所述第一接触式开关设置在弧形导轨的一端部，所述第二接触式开关设置在弧形滑轨的另一端部，所述电源采用usb接口提供的直流电源。
进一步，所述t触发器的cp脚与或非门的输出端相连，t脚与电源正极相连，q脚与双刀继电器相连。
进一步，所述调节机构包括设置在底部、用于夹持桌面的固定夹，所述固定夹与水平旋转臂的一端转动相连，所述水平旋转臂的另一端与竖直伸缩杆相连，所述竖直伸缩杆通过活动支架与弧形导轨的中部相连，所述水平旋转臂用于调节显示屏的前后左右位置，所述竖直伸缩杆用于调节显示屏的上下位置。
进一步，所述水平旋转臂包括第一旋转臂和第二旋转臂，所述第一旋转臂的一端通过轴承与固定夹相连，另一端通过轴承与第二旋转臂的一端相连，所述第二旋转臂的另一端通过轴承与竖直伸缩杆相连。
进一步，所述弧形导轨和滑块采用钢珠滚动配合，其弧度设置为80度至100度，弧长设置为80厘米至100厘米。
本发明有益的技术效果在于：
通过电脑usb接口提供电源驱动直流电动机运动，带动显示屏在弧形导轨上来回移动，并且采用双旋转臂结构的调整机构调节显示屏和人眼之间前后左右及上下距离，以适用不同人的需求，同时，整个装置结构简单，成本低廉，操作方便，便于推广和应用。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2本发明的调整机构示意图；
图3为本发明的电路连接框图；
其中，1-调整机构，11-固定夹，12-竖直伸缩杆，13-第一旋转臂，14-第二旋转臂，15-活动支架，2-显示屏，3-弧形导轨。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供了一种促进颈椎运动的显示屏移动装置，包括调整机构1，该调整机构1用于支撑显示屏2及调节显示屏2的前后左右、上下的位置，设置在调整机构1上的弧形导轨3，设置在弧形导轨3上的滑块和驱动模块，设置滑块上的显示屏2，该驱动模块用于控制滑块在弧形导轨3上来回移动，进而带动显示屏2沿水平方向运动。
如图2所示，该调整机构1包括设置在底部、用于夹持桌面的固定夹11，该固定夹11与水平旋转臂的一端转动相连，水平旋转臂的另一端与竖直伸缩杆12相连，该竖直伸缩杆12通过活动支架15与弧形导轨3的中部相连，用于调节显示屏2的上下位置，该水平旋转臂用于调节显示屏2的前后左右位置，包括第一旋转臂13和第二旋转臂14，第一旋转臂13的一端通过轴承与固定夹11相连，另一端通过轴承与第二旋转臂14的一端相连，第二旋转臂14的另一端通过轴承与竖直伸缩杆12相连。由于第一旋转臂13、固定夹11、第二旋转臂14和竖直伸缩杆12之间都是转动连接，当转动第一旋转臂13或者第二旋转臂14时，不仅可以调节显示屏2的前后位置，也会改变其左右位置，从而更方便使用者对显示屏2的调节。
该活动支架15包括c型卡扣，在该c型开口的位置设置有紧固螺栓，通过调节紧固螺栓改变c型开口的大小，从而可以对应调节弧形导轨3的上下位置，进而调节显示屏2的上下位置，当然，也可以通过竖直伸缩杆12进行调节。在活动支架15与弧形导轨3通过螺栓配合固定。
如图3所示，该驱动模块包括直流电动机，该直流电动机通过双刀继电器与电源相连，该双刀继电器还与t触发器相连，该t触发器的cp脚与或非门的输出端相连，t脚与电源正极相连，q脚与双刀继电器相连，该或非门的输入端与第一接触式开关、第二接触式开关相连，第一接触式开关设置在弧形导轨的一端部，第二接触式开关设置在弧形滑轨的另一端部，该电源采用usb接口提供的直流电源，通过分压电路提供不同的电压，从而可以控制直流电机的不同速度。
考虑到一台21寸液晶显示器的质量约为3kg，选取的弧形导轨的摩擦系数范围为0.05～0.1，取μ＝0.1，则摩擦力f＝μmg＝0.1×3×10＝3n。驱动显示器所需要的功率pd＝fvmax＝3×0.0105＝0.0315w。而usb提供的电压为5v，其输出额定电流为0.5a，额定功率为pusb＝ui＝5×0.5＝2.5w，显然，pusb远大于pd，即使考虑到直流电动机的功率因数(0.5以上)及附加电路的损耗，也足以满足驱动需求。
当显示器2移动到弧形导轨3的两端时，通过t触发器实现直流电动机的供电电压极性反转，驱动电动机反转，从而使得显示器2往回移动。该t触发器具有保持和翻转功能，即当t＝0时，保持状态不变，t＝1时，一定翻转，其逻辑关系为：当t＝1时，
该弧形导轨3和滑块采用钢珠滚动配合，其弧度设置为80度至100度，弧长设置为80厘米至100厘米。
根据医学统计，颈椎左、右旋转的主动活动度分别为68.3°±6.3°、68.5°±5.6°，因此，可以推断绝大多数人的颈椎活动角α＝[(68.3°-6.3°)+(68.5-5.6°)]＝125°。通过对骨科专家的咨询，颈椎保健运动不需要转动到颈椎活动角最大值，一般达到70-80％即可满足保健的需要。因此，弧形导轨3的弧度可以确定为β＝α×70％＝125°×70％＝87.5°。
专家建议距离屏幕60厘米以上，对于大屏幕而言，距离在1米左右较合适。经过对五十个电脑使用情况的统计，人眼到电脑屏幕的距离基本分布在50～105厘米之间。因此，为计算显示器2移动的最大线速度，按照专家建议确定人眼到显示器2的最小距离为dmin＝0.60m，则弧形导轨3的长度可设置为：
根据人眼视觉特性，当运动目标相对人眼的角速度大于1～2度每秒时，且双眼的焦点同时集中在同一个目标上，人眼才能鉴别其运动状态。根据这个原理，在电脑前工作时，为使人眼感觉不到显示屏2的移动，确保显示屏2移动不干扰正常工作，选取显示屏2移动的相对人眼的最大角速度为ωmax＝1.0°/s。因此，可计算出显示屏2移动的最大线速度为：
当弧形导轨3的弧度设置为87.5度时，可计算出显示屏2移动一个周期所需要的时间为：
本发明通过电脑usb接口提供电源驱动直流电动机运动，带动显示屏在弧形导轨上来回移动，并且采用双旋转臂结构的调整机构调节显示屏和人眼之间前后左右及上下距离，以适用不同人的需求，同时，整个装置结构简单，主要包括5v直流电动机、弧形滚珠导轨、水平旋转臂、继电器、t触发器、或非门电路、导线等。其中5v直流电动机成本为5-20元，弧形滚珠导轨60元左右，水平旋转臂20元左右，其它电路元器件总和不超过5元，总成本在90-120元，成本低廉，相对于颈椎理疗器或其它显示器移动装置动辄几百元的成本而言，物美价廉，具备良好的经济性，并且操作方便，便于推广和应用。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。